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dass K
nahe 1,0 bleiben und auf jeden Fall nicht weniger
i
als 0,5 und nicht mehr als 2,0 sein sollte.
Differentialmodus
Der Proportional- und Integralmodus bieten eine
ausgezeichnete Methode zur Regelung eines
geschlossenen Regelsystems. Unter besonderen
Umständen jedoch, wenn sich der Eingangswert schnell
ändert, gibt es eine Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt,
wann der Fehler festgestellt wird und der Zeit, bis das
System den Fehler ausgleicht.
Um diese Verzögerung zu reduzieren, wird der
Differentialmodus verwendet. Der Differentialmodus
analysiert kontinuierlich die Fehleränderungsrate, stellt
Vorhersagen über den zukünftigen Fehler an und führt
Anpassungen am Ausgang durch, um die
Fehleränderungsrate zu verringern.
Laienhaft ausgedrückt führt der Differentialmodus
dazu, dass die PID-Regelung den Wert des
Ausgangsprozentsatzes „überfährt", um die langsamen
Reaktionszeiten der P- und I-Modi auszugleichen. In
Folge verlangsamt der Differentialmodus die
Fehleränderungsrate so weit, dass sowohl der P- als auch
der I-Modus eingreifen können.
Die „D"-Modusberechnung
Um die „D"-Modusanpassung für jede Aktualisierung
festzulegen, führt PID folgende Berechnung durch:
„D"-Modusanpassung = K
K
= Differentialverstärkung
d
E = aktueller Fehler
E
= Fehler aus der vorherigen Aktualisierung
-1
∆t
=die Zeit, die seit der letzten Ausführung verstrichen
-1
ist
E
= Fehler aus der Aktualisierung vor der vorherigen
-2
Aktualisierung
∆t
=die Zeit, die seit der vorletzten und letzten
-2
Ausführung verstrichen ist
Die Faktoren E
/∆t
und E
-1
-1
Fehleränderungsraten (in Einheiten pro Minute). Die
Änderungsrate für den vorherigen Fehler (E
Differentialmodusberechnung zweimal so hoch gewichtet
wie der 2. vorherige Fehler (E
aktuellen Änderungsrate liegt als E
Die Differentialverstärkung K
der den Gesamtwert der Differentialmodusanpassung
ändert. Wenn der Differentialmodus dazu führt, dass die
PID-Regelung zu schnell oder zu langsam reagiert, kann
die Differentialverstärkung angepasst werden, um das
Problem zu korrigieren. Höhere K
schnelleren Reaktionen; niedrigere Werte haben
langsamere Reaktionen zur Folge.
D-4
•
E2 RX/BX I&O-Handbuch
* (E – (2E
/∆t
)+(E
/∆t
))
d
-1
-1
-2
-2
/∆t
sind die
-2
-2
) ist in der
-1
), da E
näher an der
-2
-1
.
-2
ist ein Multiplikator,
d
-Werte führen zu
d
Wie sich die
Verflüssigerregelung und
HVAC PID von anderen
unterscheiden
Das RMCC-System verfolgt für die Verflüssiger- und
HVAC-Regelung einen anderen Ansatz als andere PID-
Regelungssysteme wie Druckregelung und
Vitrinenregelung. Die PID-Regelung für Druckregelung
und Vitrinenregelung versucht, zwischen dem Eingang
und dem Sollwert eine kontinuierliche Übereinstimmung
aufrechtzuerhalten. Bei der Druckregelung versucht das
RMCC-System, den Saugdruck oder die Temperatur auf
dem Saugsollwert zu halten und bei der Vitrinenregelung
versucht das RMCC-System die Vitrinentemperatur auf
dem Temperatursollwert zu halten.
Die Verflüssiger- und HVAC-Regelung versuchen
lediglich, die Druck- oder Temperaturwerte unter oder
über ihren Sollwerten zu halten. Daher meldet das System
erst ein Problem, wenn sich der Eingangswert auf der
falschen Seite des Sollwertes befindet (z. B. bei der
Verflüssiger- und Kühlungsregelung über dem Sollwert
oder bei der Heizungsregelung unter dem Sollwert). Jeder
Wert auf der anderen Seite des Sollwertes wird für die
Zwecke der Regelung als akzeptabel betrachtet, und daher
liegt der Ausgang nahe oder bei 0 %.
Die Verflüssiger-PID- und HVAC-Kühlungsregelung
reagieren lediglich auf Druck- oder Temperaturniveaus,
die über den Sollwert ansteigen. Gleichermaßen muss bei
der HVAC-Heizungsregelung das Temperaturniveau unter
dem Heizungssollwert liegen, damit mit dem Heizvorgang
begonnen werden kann. Der Ausgangsprozentsatz von 0-
100 % wird dann basierend auf dem Abstand zwischen
dem Eingang und Sollwert und der Änderungsrate
festgelegt.
Ausgang bei Sollwert
Mathematisch gesehen ist der einzige Unterschied
zwischen PID für die Verflüssiger- und HVAC-Regelung
und PID für andere Systeme der Wert für Ausgang bei
Sollwert.
Der Wert „Ausgang bei Sollwert" ist ganz einfach der
Prozentsatz, bei dem der Ausgang liegt, wenn sich der
Eingangswert beim Sollwert stabilisiert hat. Mit anderen
Worten, wenn der PID-Eingang dem PID-Sollwert
entspricht, wird der PID-Ausgangsprozentsatz beim Wert
„Ausgang bei Sollwert" festgelegt.
„Ausgang bei Sollwert" ist der Wert, der bestimmt, wo
der Drosselungsbereich positioniert wird. Wie unter
„Drosselungsbereich" auf Seite 1 erwähnt ist der
026-1611 Rev 1 05-05-03
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